高压诱导拓扑绝缘体碲化铋超导性研究取得新进展
最近,中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)超导国家重点实验室赵忠贤院士、孙力玲研究员及博士研究生张超等与周兴江研究员及博士生陈朝宇合作,利用自主研制的先进的低温-高压-磁场综合测量系统,对拓扑绝缘体Bi2Te3单晶进行了系统的研究。通过高压原位磁阻和交流磁化率的双重测量,研究了压力诱导的拓扑绝缘体至超导体的转变。并通过高压实时霍尔测量,首次给出了压力下超导转变温度与载流子浓度和类型的转变之间的定量关系。相关实验结果发表在Physical Review B(83, (2011) 140504),并被该期选为Editor's Suggestion和亮点工作。 拓扑绝缘体作为一种新奇的量子物质态,其行为完全不同于传统意义上的“金属”和“绝缘体”。它的体态表现出绝缘性质,而表面态则表现为金属特性。在拓扑绝缘体内部的电子能带结构和常规的绝缘体相似,费米能级位于导带和价带之间的能隙当中。在拓扑绝缘体的表面存......阅读全文
高压诱导拓扑绝缘体碲化铋超导性研究取得新进展
最近,中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)超导国家重点实验室赵忠贤院士、孙力玲研究员及博士研究生张超等与周兴江研究员及博士生陈朝宇合作,利用自主研制的先进的低温-高压-磁场综合测量系统,对拓扑绝缘体Bi2Te3单晶进行了系统的研究。通过高压原位磁阻和交流磁化率的双重测
新发现:拓扑晶体的绝缘体态
拓扑晶体绝缘体(TCI)是一类受晶体对称性保护的非平庸拓扑态。在保持时间反演对称性的体系中,理论上已预言了三种类型的TCI,分别受到镜面、滑移面和旋转对称性保护。角分辨光电子能谱(ARPES)实验已证实了镜面对称性保护TCI材料SnTe,并在KHgSb中观测到滑移面保护TCI态的部分实验证据。2
超高压下半导体材料可变身拓扑绝缘体
一个由中国吉林大学、美国华盛顿卡内基研究所等单位研究人员组成的国际小组合作,通过对一种半导体施加压力,将其转变成了“拓扑绝缘体”(TI)。这是首次用压力逐渐“调节”一种材料,让它变成了拓扑绝缘状态,也为先进电子学应用领域寻找TI材料开辟了新途径。相关论文在线发表于《物理评论快报》上。 拓扑
硫族化合物三维拓扑绝缘体高压研究获进展
拓扑绝缘体是当前凝聚态物理研究的重要量子材料之一。理想的拓扑绝缘体体内为绝缘态,而表面为金属态,表面电子态受轨道-自旋相互作用和时间反演对称性的保护。由于具有M2X3(M通常为五族金属元素Bi或Sb,X为六族非金属元素Te、Se或S)化学组成的硫族化合物的原子具有相近的电负性,同时又具有斜方六面
我国学者对三维拓扑绝缘体BTS和BSTS的研究取得重要进展
拓扑绝缘体是当前凝聚态物理研究的重要量子材料之一。 理想的拓扑绝缘体体内为绝缘态,而表面为金属态,表面电子态受轨道-自旋相互作用和时间反演对称性的保护。由于具有M2X3(M通常为五族金属元素Bi或Sb,X为六族非金属元素Te、Se或S)化学组成的硫族化合物的原子具有相近的电负性,同时又具有斜方六
美国研制出奇特的拓扑超导体材料
3年前,美国普林斯顿大学的一个研究小组发现了三维拓扑绝缘体,这是一种金属表面的奇怪绝缘体,虽然它独特的属性具有很大应用潜力,但用于量子计算机却并非理想材料。两年来,科学家经过不断探索,完全扭转其性质,使之成为表面是金属、内部却具有超导性的拓扑超导体。这种新材料的发现有望发展出新一代电子
研究揭示HalfHeuslar合金YPtBi的非常规超导电性
拓扑量子计算可有效抵抗杂质、相互作用等的扰动,从而解决量子退相干与纠错的问题,实现容错量子计算。本征拓扑超导材料的超导态具有非常规的超导能隙结构,在晶体材料的自然边界可产生马约拉纳零能模式,是实现拓扑量子计算的主要方案之一。相比其他方案,该方案从原理上可回避诸如两种材料的晶格不匹配对拓扑保护的影
陈绝缘体内或存在拓扑激子
激子(e)及其空穴(h)相互环绕(艺术图)。图片来源:俄克拉荷马大学科技日报北京8月28日电(记者刘霞)美国俄克拉荷马大学凝聚态物理学家发表论文称,陈绝缘体内或许存在一种新型激子——拓扑激子,这些激子有望催生新型量子器件。相关论文发表于最新一期《美国国家科学院院刊》。当电子吸收光并跃迁到更高能级或能
陈绝缘体内或存在拓扑激子
美国俄克拉荷马大学凝聚态物理学家发表论文称,陈绝缘体内或许存在一种新型激子——拓扑激子,这些激子有望催生新型量子器件。相关论文发表于最新一期《美国国家科学院院刊》。 当电子吸收光并跃迁到更高能级或能带时,受激电子会在其先前的能带中留下一个“电子空穴”。由于电子带负电荷而空穴带正电荷,两者会通过
新型高质量拓扑超导材料问世-超导性能高达91.5%并稳定
记者25日从中科院合肥物质科学研究院了解到,该院强磁场科学中心科研人员近期研发出一种新型高质量单晶体。这种材料的超导性能高达91.5%,且在空气中十分稳定,在10特斯拉到35特斯拉磁场区间出现了周期性的量子振荡信号,证明其存在拓扑保护表面态。 拓扑超导态是物质的一种新状态,拓扑超导体的表面存在
物理所铁基超导材料拓扑性质研究取得进展
铁基超导体和拓扑绝缘体是近年来凝聚态物理研究的热点问题。铁基超导体是非常规超导体,不同于传统的电声耦合机制的BCS超导体,其超导配对机制的解释仍然是凝聚态物理理论的一个难点;同时,不同于单带的铜基非常规超导体,铁基超导体的多带特性使其具有更丰富的电子结构。拓扑绝缘体的发现突破了人们对绝缘相的认识
合肥研究院获得稳定高质量拓扑超导单晶材料
中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心科研人员在拓扑超导单晶体研究中取得新进展。研究人员获得高质量的SrxBi2Se3单晶体,这种材料表现出高达91.5%的超导体积比,且该材料在空气中十分稳定。利用稳态强磁场实验装置对SrxBi2Se3单晶体进行了研究,研究人员发现该材料在10特斯拉到35特
首次在磁性拓扑绝缘体中观测到清晰的拓扑表面态
近十几年来,拓扑绝缘体已经成为凝聚态物理领域的一个重要研究方向。对于Z2拓扑绝缘体,其拓扑性质受到时间反演对称性的保护。如果将Z2拓扑绝缘体的时间反演对称性破坏,会形成一类新的拓扑态,即磁性拓扑绝缘体。磁性拓扑绝缘体可以表现出一系列新奇的物理性质,例如量子反常霍尔效应、手性马约拉纳费米子、轴子绝
拓扑绝缘体内奇异量子效应室温下首现
科技日报北京10月27日电 (记者刘霞)据《自然·材料》杂志10月封面文章,美国科学家在研究一种铋基拓扑材料时,首次在室温下观察到了拓扑绝缘体内的独特量子效应,有望为下一代量子技术,如能效更高的自旋电子技术的发展奠定基础,也将加速更高效且更“绿色”量子材料的研发。 拓扑绝缘体是一种特殊的材料,内
科学家实现新型声学拓扑绝缘体
近日,中国科学院声学研究所噪声与振动重点实验室副研究员贾晗与华中科技大学物理学院副教授祝雪丰等合作的研究“反常弗洛奎型声学拓扑绝缘体的实验论证”在《自然—通讯》上在线发表。 拓扑绝缘体是一类不同于金属和绝缘体的全新物态,其内部为绝缘体但表面却能导电,且该表面导电性源自材料的内禀性质,不受杂质和
拓扑绝缘体的实验研究获系列进展
中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)表面物理国家重点实验室马旭村研究员领导的研究组与清华大学物理系薛其坤教授领导的研究组合作,在三维拓扑绝缘体薄膜的外延生长、电子结构及有限尺寸效应方面进行研究,取得一系列进展。 拓扑绝缘体是最近几年发现的一种新的物质形态。
二维拓扑绝缘体研究获进展
理论研究表明,具有蜂窝状晶格结构的薄膜是二维拓扑绝缘体的重要平台,也是实现量子自旋霍尔效应的理想材料。该体系独特的晶格结构使其在布里渊区的K点处产生狄拉克锥型能带结构,如石墨烯。由于碳元素的自旋轨道耦合强度低,石墨烯难以在狄拉克点处打开能隙,从而实现量子自旋霍尔效应。相比之下,碲元素因强自旋轨道
拓扑绝缘体量子输运性质研究取得进展
电子-电子相互作用、量子干涉和无序对输运性质的影响是凝聚态物理研究的重要主题。量子干涉的一阶效应包括被广泛研究的弱局域化和反弱局域化效应,分别对应于正交对称性和辛对称性的体系。2004年研究人员发现,对于前者,比如无序足够强的弱自旋轨道耦合半导体,电子-电子相互作用和量子干涉效应产生的二阶量子修正可
拓扑绝缘体量子输运性质研究取得进展
电子-电子相互作用、量子干涉和无序对输运性质的影响是凝聚态物理研究的重要主题。量子干涉的一阶效应包括被广泛研究的弱局域化和反弱局域化效应,分别对应于正交对称性和辛对称性的体系。2004年研究人员发现,对于前者,比如无序足够强的弱自旋轨道耦合半导体,电子-电子相互作用和量子干涉效应产生的二阶量子修
首次发现新奇拓扑量子态
最新发现与创新 从中国科学院合肥物质科学研究院获悉,该院稳态强磁场中心的郝宁宁研究员课题组,在拓扑新物态研究中取得最新进展,他们发现硫化铁化合物中存在一种交错二聚型反铁磁序,并且这种反铁磁序会调制体系进入一种新的拓扑物态:拓扑晶体反铁磁相。相关研究成果日前相继发表在欧洲物理学会《新物理学杂
美国研发出一种手性拓扑超导体
美国宾夕法尼亚州立大学的科研人员推出了一种手性拓扑超导体(Chiral Topological Superconductor),对于推进量子计算和探索理论手性马约拉纳粒子(Majorana particle)至关重要。相关研究发表在《科学》杂志上。 手性拓扑超导体来自超导体与磁性拓扑绝缘体的结
美国研发出一种手性拓扑超导体
美国宾夕法尼亚州立大学的科研人员推出了一种手性拓扑超导体(Chiral Topological Superconductor),对于推进量子计算和探索理论手性马约拉纳粒子(Majorana particle)至关重要。相关研究发表在《科学》杂志上。 手性拓扑超导体来自超导体与磁性拓扑绝缘体的结
首个光学拓扑绝缘体研制成功
据物理学家组织网近日报道,以色列和德国科学家携手合作,成功研制出首个光学拓扑绝缘体,这种新设备通过一种独特的“波导”网格,为光的传输护航,可减少传输过程中的散射。科学家们表示,最新研究对光学工业的发展大有裨益。研究发表在最新一期的《自然》杂志上。 随着计算机的运行速度不断加快以及芯片变得越
科学家实现声二阶拓扑绝缘体
日前,南京大学教授卢明辉、陈延峰团队与苏州大学教授蒋建华团队合作,在声子晶体中发现二阶拓扑相和多维拓扑相变,相关研究成果近日在线发表于《自然-物理》。 研究人员在空气声系统中首次观测到不同空间维度的拓扑相变,并利用多维度的拓扑相和拓扑相变实现了二阶拓扑绝缘体,揭示了高阶拓扑相形成的新机制。
自然界中存在天然形成的拓扑绝缘体
据《自然》网站3月8日报道,最近,德国马克斯·普朗克研究院固体研究所科学家发现,自然界中也存在天然形成的拓扑绝缘体,而且比人工合成的更纯净。这一发现对建造自旋电子设备具有促进作用,并有助于设计开发用电子自旋来编码信息的量子计算机。研究结果发表在最近出版的《纳米快报》上。 拓扑绝缘体是一种奇
单元素二维拓扑绝缘体锗烯面世
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500858.shtm荷兰科学家研制出了首个由单元素组成的二维(2D)拓扑绝缘体锗烯,其仅由锗原子组成,还具有在“开”和“关”状态之间切换的独特能力,这一点类似晶体管,有望催生更节能的电子产品。相关研究刊发
拓扑量子计算的各种平台及最新进展
2021年9月22日,拓扑量子计算进展研讨会在北京举行。这次研讨会由中国科学院大学卡弗里理论科学研究所组织,由卡弗里所与中国科学院物理研究所共同举办。拓扑量子计算是利用拓扑材料中具有非阿贝尔统计的准粒子构筑量子比特、执行量子计算的研究方案。由于材料的拓扑稳定性,拓扑量子计算有望解决量子比特退相干
强磁场中心在强自旋轨道耦合材料的研究中取得进展
近期,强磁场中心张昌锦研究员课题组在5d强自旋-轨道耦合材料Sr2IrO4的研究中取得进展。相关工作以Enhanced electrical conductivity and diluted Ir4+ spin orders in electron doped iridates Sr2–xGax
新技术使用激光探索拓扑绝缘体中的电子行为
美国能源部国家加速器实验室和斯坦福大学的研究人员开发了新的方法,以探测拓扑绝缘体中的强场物理学:使用中红外激光穿过三维拓扑绝缘体(Bi2Se3)来激发高次谐波产生(HHG),并分析被转换至更高能量和频率的出射光。所得谐波呈现随激光场椭圆率增加而单调下降的特征,表面贡献表现出高度非平凡的依赖性
半导体所等在拓扑绝缘体研究中获进展
拓扑绝缘体是目前凝聚态物理的前沿热点问题之一。它具有独特的电子结构,它在体内能带存在能隙,表现出绝缘体的行为;表面或边界的能带是线性的无能隙的Dirac锥能谱,因而是金属态。这种量子物态展现出丰富而新奇的物性,如量子自旋霍尔效应、磁电耦合、量子反常霍尔效应等。由于这种新奇的物性源